"Тиск в рідині і газі"
Учня 7 "Б" Класу
Середньої школи №1
Тиск-величина, що дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно поверхні, до площі цієї поверхні, називається тиском. За одиницю тиску приймається такий тиск, ко-лось виробляє сила в 1Н, діюча на поверхню площею 1 м2 перпендикулярно цій поверхності.Следовательно, щоб визначити тиск, треба силу, діючу перпендикулярно поверхні, розділити на площу поверхні:
Відомо, що молекули газу безладно рухаються. При своєму русі вони стикаються один з одним, а також зі стінками посудини, в якому знаходиться газ. Молекул в газі багато, тому і число їх ударів дуже велике. Наприклад, число ударів молекул повітря, що знаходиться в кімнаті, на поверхню площею 1 см 2 за 1 сек. виражається двадцатітрехзначним числом. Хоча сила удару окремої молекули мала, але дія всіх молекул об стінки судини значно, воно і створює тиск газу.
Отже, тиск газу на стінки посудини (і на вміщене в газ тіло) викликається ударами молекул газу. Відомо, що молекули газу безладно рухаються. При своєму русі вони стикаються один з одним, а також зі стінками посудини, в якому знаходиться газ. Молекул в газі багато, тому і число їх ударів дуже велике. Наприклад, число ударів молекул повітря, що знаходиться в кімнаті, на поверхню площею 1 см 2 за 1 з виражається двадцатітрехзначним числом. Хоча сила удару окремої молекули мала, але дія всіх молекул об стінки судини значно, воно і створює давши-ня газу. Отже, тиск газу на стінки посудини (і на вміщене в газ тіло) викликається ударами молекул газу.
При зменшенні обсягу газу його тиск збіль-личивается, а при збільшенні обсягу тиск умень-шается за умови, що маса і температура газу залишаються незмінними.
Тиск, вироблене на рідину або газ, пере-дається без зміни в кожну точку об'єму рідини або газу. (Закон Паскаля).
На основі закону Паскаля легко пояснити такі досвід.
Якщо куля заповнити димом, то при вдвіганіем поршня в трубку з усіх отворів кулі почнуть виходити струмки диму. Це підтверджує, (що і гази передають вироблене на них тиск на всі боки однаково.)
Отже, досвід показує, що всередині рідини сущест-яття тиск і на одному і тому ж рівні воно однаково в усіх напрямках. З глибиною тиск увеличи-ється. Гази в цьому відношенні не відрізняються від жид-кісток.
Формула для розрахунку тиску рідини на дно посудини. З цієї формули видно, що тиск рідини на дно посудини залежить тільки від щільності і висоти стовпа рідини.
Найпростіший мембранний манометр влаштований таким чином. Тонка пружна пластинка М - мем-брану - герметично закриває порожню коробкуK. До мем-брані приєднаний покажчик Р, що обертається близько осі О. При зануренні приладу в рідину мембрана прогинається під дією сил тиску, і її прогин передається в збіль-личен вигляді вказівником, що пересувається за шкалою. Кожному положенню покажчика відповідає певний прогин мембрани, а отже, і певна сила тиску на мембрану. Знаючи площу мембрани, можна від сил тиску перейти до самих тискам. Можна непо-безпосередніх вимірювати тиск, якщо заздалегідь проградуювати манометр, т. Е. Визначити, якому тиску соот-ветствует те чи інше положення покажчика на шкалі. Для цього потрібно піддати манометр дії тисків, величина яких відома і, помічаючи положення стрілки покажчика, проставити відповідні цифри на шкалі приладу.
Повітряну оболонку, що оточує Землю, називають атмосферою (від грецьких слів: атмос-пар, повітря і сфера-куля).
Атмосфера, як показали спостереження за польотом ис-кусственних супутників Землі, простягається на висоту декількох тисяч кілометрів. Ми живемо на дні великого
повітряного океану. Поверхня Землі - дно цього океану.
Внаслідок дії сили тяжіння верхні шари віз-духу, як і вода океану, стискають нижні шари. Віз-задушливий шар, прилеглий безпосередньо до Землі, стиснутий найбільше і відповідно до закону Паскаля передає вироблене на нього тиск в усіх напрямках.
В результаті цього земна поверхня і тіла, знаходячи-щиеся на ній, зазнають тиску всієї товщі повітря, або, як зазвичай кажуть, відчувають атмосферний тиск.
У практиці для вимірювання атмосферного тиску використовують металевий барометр, званий ане-роідом (в перекладі з грецького-без рідинний. Так барометр називають тому, що він не містить ртуті).
Зовнішній вигляд анероїда зображений на малюнку. Головна частина його - металева коробочка 1 з віл-ність (гофрованої) поверхнею. З цієї коробочки викачане повітря, а щоб атмосферний тиск не розчавило коробочку, її кришку пружишься-ної 2 відтягують вгору. При збільшенні атмосферного тиску кришка прогинається вниз і натягує пру-Жіну. При зменшенні тиску пружина випрямляє кришку. До пружини за допомогою передавального меха-нізму 3 прикріплена стрілка-покажчик 4, яка пере-рухається вправо або вліво при зміні тиску. Під стрілкою укріплена шкала, поділу якої нане-сени за показаннями ртутного барометра. Так, число 750, проти якого стоїть стрілка анероїда. показує, що в даний момент в ртутному барометр висота ртутного стовпа 750 мм.
Отже, атмосферний тиск дорівнює 750 мм рт. ст. або »1000 гПа.
Знання атмосферного тиску вельми важливо для прогнозування погоди на найближчі дні, так як зміна атмосферного тиску пов'язане зі зміною погоди. Барометр - необхідний прилад при метеоролого-ня спостереженнях.
Список використаної літератури:
1. Підручники з фізики за 7-9 Класи.
2. Елементарний підручник фізики (том 1-2).
3. Довідник по Фізики для школярів.
Рідини і гази передають в усіх напрямках прикладена до них тиск. Про це свідчить і практичний досвід.
Але існує ще й власну вагу, який теж повинен впливати на тиск, що існує в рідинах і газах. Вага власних частин або шарів. Верхні шари рідини тиснуть на середні, середні на нижні, а останні - на дно. Тобто ми можемо говорити про існування тиску стовпа спочиває рідини на дно.
Формула для розрахунку тиску стовпа рідини висотою h має наступний вигляд:
де ρ - щільність рідини,
g - прискорення вільного падіння,
h - висота стовпа рідини.
Це формула так званого гідростатичного тиску рідини.
Гідростатичний тиск, тобто, тиск, який чиниться спочиває рідиною, на будь-якій глибині не залежить від форми посудини, в якому знаходиться рідина. Одне і те ж кількість води, перебуваючи в різних судинах, буде надавати різну на дно. Завдяки цьому можна створити величезний тиск навіть невеликою кількістю води.
Це дуже переконливо продемонстрував Паскаль в сімнадцятому столітті. У закриту бочку, повну води, він вставив дуже довгу вузьку трубку. Піднявшись на другий поверх, він вилив в цю трубку всього лише один кухоль води. Бочка лопнула. Вода в трубці через малу товщини піднялася до дуже великої висоти, і тиск зросла до таких значень, що бочка не витримала. Те ж саме справедливо і для газів. Однак, маса газів зазвичай набагато менше маси рідин, тому тиск в газах, обумовлене власною вагою можна часто не враховувати на практиці. Але в ряді випадків доводиться зважати на це. Наприклад, атмосферний тиск, який тисне на все знаходяться на Землі предмети, має велике значення в деяких виробничих процесах.
Завдяки гідростатичного тиску води можуть плавати і не тонути кораблі, які важать часто не сотні, а тисячі кілограм, так як вода тисне на них, як би виштовхуючи назовні. Але саме через те ж гідростатичного тиску на великій глибині у нас закладає вуха, а на дуже велику глибину можна спуститися без спеціальних пристосувань - водолазного костюма або батискафа. Лише деякі морські та океанічні мешканці пристосувалися жити в умовах сильного тиску на великій глибині, але з тієї ж причини вони не можуть існувати в верхніх шарах води і можуть загинути, якщо потраплять на невелику глибину.
Попередня тема:
Наступна тема:
Усередині рідини в будь-який її точці існує тиск, обумовлене вагою верхніх шарів рідини на нижні. Якщо розглядати рідину в стані спокою, тобто не рухатися, то цей тиск можна назвати "ваговим" або гідростатичним тиском.
На одному і тому ж рівні воно однаково в усіх напрямках / і вгору в тому числі /.
З глибиною тиск збільшується.
Коли ви в гумових чоботях заходите в воду, то відчуваєте, як гума щільно прилягає до ніг. А адже глибина зовсім невелика!
для визначення тиску рідини в будь-який її точці, а також на дно і стінки посудини:
Все вищесказане справедливо і для газів, в яких теж існує гідростатичний тиск.
Глибини занурення людини - дивись
1. Чому вода з ванни випливає швидше, якщо в неї занурюється людина?
2. Хлопчик тисне на малий поршень судини з водою. Чи втримає інший хлопчик великий поршень, якщо хлопці діють на поршень з однаковою силою?
3. З невеличкого отвору в бічній стінці судини витікає цівка води. Що станеться з цією струменем, якщо посудина почне вільно падати? Опором навколишнього повітря знехтувати.
4. Чому водолазу при зануренні на глибину необхідно подавати повітря в скафандр під тиском, рівним тиску води на глибині, на якій він знаходиться?
5. Як змінюється обсяг бульбашки повітря, коли цей пухирець піднімається з дна водойми на поверхню? Чому? Чекаю письмові відповіді до наступного уроку!
ЦЕ ТЕЖ ЦІКАВО!
На глибинах понад 1,5 м різницю між тиском води, стискає грудну клітку, і тиском повітря всередині неї зростає настільки, що у людини вже не вистачає сил збільшувати об'єм грудної клітки при вдиху і наповнювати свіжим повітрям легені. Тому при зануренні більш ніж на 1,5 м можна дихати тільки таким повітрям, який стиснутий до тиску, рівного тиску води на цій глибині.
На яку глибину можливо занурення?
шукачі перлів - 30 м
рекордне занурення людини без спеціального оснащення - 105 м
занурення з аквалангом - 143 м
в м'якому скафандрі - 180 м
в жорсткому скафандрі - 250 м
в батискафі - 10 919 м.
Поширена думка, що суду, затонулі в океані. не досягають морського дна, а висять нерухомо на деякій глибині. У романі Ж. Верна розповідається про кораблях догнивала, вільно висячи в воді. Чи так це?
Тиск води в глибинах океану величезне. Якщо порожню закупорену пляшку опустити на значну глибину, потім витягти знову, то виявиться що тиск води увігнала пробку всередину пляшки і вся посудина повна води.
був проведений такий досвід. Три скляних трубки різних розмірів. з обох кінців зупинено, були загорнуті в полотно і поміщені в мідний циліндр з отворами для вільного пропуску води. Циліндр був опущений на глибину 5 км. Коли його витягли, виявилося. що полотно наповнений снегообразной масою, це було роздроблене скло.
А якщо на таку глибину опустити шматки дерева. то після підняття вони починають тонути у воді. як цеглини, так їх здавлює.
Вода, як і всі рідини мало піддається стисненню. Тому з глибиною щільність води змінюється незначно. У найглибшому місці щільність води збільшується лише на 5 відсотків. А щоб в ній плавало залізо необхідно ущільнити її в 8 разів! Не може бути жодного сумніву, що затонулі судна покояться на дні океану!
Джерело: Цікава фізика. В. Шабловський
ВСЕ біжимо ВИРІШУВАТИ ЗАВДАННЯ.
А МОЖЕ БУТИ, біжимо ВИРІШУВАТИ ВСІ ЗАВДАННЯ?